柔性电子制造技术与应用研究新进展

作者:       发布于:2014-03-13 19:44:20       浏览次数:

柔性电子(Flexible Electronics)是将有机/无机薄膜电子器件制作在柔性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术,以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺,在信息、医疗、国防等领域具有广泛应用前景,如柔性显示、RFID标签、OLED和柔性X 射线仪等。柔性电子技术已经并将开辟出许多创新的电子应用领域(如柔性晶体管、生物集成电子等),被称为下一代电子技术平台。但在实际应用中,大面积柔性电子一直没有寻找到理想的制造工艺,导致目前仅有的少数产品价格居高不下,无法进入市场规模化生产。

数字制造装备与技术国家重点实验室黄永安、尹周平、布宁斌、段永青、潘艳桥、王小梅等人提出一种电流体动力喷印技术(Me-Jet Printing),实现利用高粘性有机溶液(>>1000cPs),以连续可调控方式打印高分辨率(<1um)结构。相关成果发表在Soft Matter2012, 8, 8302-8311)上,并作为该期杂志的封面特色文章Featured article)。并开发出与Me-Jet Printing相适应的阵列化喷头,已获授权发明专利(ZL20110164601.2ZL201110160094.5),为突破传统喷墨打印头的技术封锁提供了机遇。

利用Me-Jet Printing技术的多模式打印(按需打印、连续直写、雾化成膜)实现柔性电子的快速制备。利用PVDF压电材料制备一种高延展性屈曲纤维结构,用于超延性传感器与能量捕获器,实现伸缩率超过100%,相关成果发表在Nanoscale2013, 5, 12007-12017-封底论文; 2014, 6, 3289-3295)上。并为纳米线电子器件与纳米线刻蚀技术提供了技术支撑。

上述研究成果得到了国家自然科学基金项目51035002, 51175209, 51322507)资助。相关研究为有机电子器件的高效高分辨率打印开辟了新思路,可促进可延展柔性电子的规模化、低成本制造。

(供稿:黄永安)

 

 

 

2 电流体动力喷印制备高延展性微结构

 

3:高延展性压电传感器

1:连续可调控方式制备纳米纤维/纳米带结构